Telescope: Characterization of the retrotranscriptome by accurate estimation of transposable element expression
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Characterization of Human Endogenous Retrovirus (HERV) expression within the transcriptomic landscape using RNA-seq is complicated by uncertainty in fragment assignment because of sequence similarity. We present Telescope, a computational software tool that provides accurate estimation of transposable element expression (retrotranscriptome) resolved to specific genomic locations. Telescope directly addresses uncertainty in fragment assignment by reassigning ambiguously mapped fragments to the most probable source transcript as determined within a Bayesian statistical model. We demonstrate the utility of our approach through single locus analysis of HERV expression in 13 ENCODE cell types. When examined at this resolution, we find that the magnitude and breadth of the retrotranscriptome can be vastly different among cell types. Furthermore, our approach is robust to differences in sequencing technology, and demonstrates that the retrotranscriptome has potential to be used for cell type identification. Telescope performs highly accurate quantification of the retrotranscriptomic landscape in RNA-seq experiments, revealing a differential complexity in the transposable element biology of complex systems not previously observed. Telescope is available at github.com/mlbendall/telescope. Author Summary Almost half of the human genome is composed of Transposable elements (TEs), but their contribution to the transcriptome, their cell-type specific expression patterns, and their role in disease remains poorly understood. Recent studies have found many elements to be actively expressed and involved in key cellular processes. For example, human endogenous retroviruses (HERVs) are reported to be involved in human embryonic stem cell differentiation. Discovering which exact HERVs are differentially expressed in RNA-seq data would be a major advance in understanding such processes. However, because HERVs have a high level of sequence similarity it is hard to identify which exact HERV is differentially expressed. To solve this problem, we developed a computer program which addressed uncertainty in fragment assignment by reassigning ambiguously mapped fragments to the most probable source transcript as determined within a Bayesian statistical model. We call this program, “Telescope”. We then used Telescope to identify HERV expression in 13 well-studied cell types from the ENCODE consortium and found that different cell types could be characterized by enrichment for different HERV families, and for locus specific expression. We also showed that Telescope performed better than other methods currently used to determine TE expression. The use of this computational tool to examine new and existing RNA-seq data sets may lead to new understanding of the roles of TEs in health and disease.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».